据悉,研究人员将炉甘石洗剂的主要成份(包括主含碳酸锌的炉甘石、氧化锌、甘油等)转化成了一种微细材料,正是它实现了声波向电能的转化。它不仅能够利用人的声音为手机充电,也可以将上下班高峰期的交通噪音变废为宝,为国家电网提供电力。
该研究已经发表在了国际顶级材料科学类杂志《高级材料》上。文章两位通讯作者朴勇俊与金相宇表示:“就像扬声器将电信号转化成声音一样,相反的过程——将声音转化成电力——也是可能的。正因如此,声音有了不同的应用方式,如制造出通话期间利用声音充电的手机、在公路旁建造采集车辆噪音发电的隔音墙等。”
据介绍,声音之所以能够用来发电,离不开一种被称为压电材料的物质。当这材料被挤压发生弯曲时,就能将挤压它的机械能转化成电能。压电材料其实并不罕见,蔗糖、石英,甚至干燥的骨骼都属于压电材料。因此当这些材料被挤压变形时都能产生电荷。
过去几十年中,科学家已经成功将电力灌入压电材料中,应用于环境传感器、扬声器等设备。而在过去几年里,科学家们也已经在其相反过程中——从压电设备中获取电能——取得了巨大的进展。然而大部分这些设备消费者目前仍然无法买到,它们大多通过压电材料搜集人走路、跑步等的机械能。美国陆军甚至考虑将子弹的物理冲击波转化成微弱的电流,为车辆提供部分能量。
韩国科学家此次想要驾驭的声波是一次较为新颖的尝试。试验过程中,他们利用氧化锌制造出了一段夹在两个电极之间的纳米线。研究人员用100分贝的声波去冲击两个电极,结果得到了大约50毫伏的微弱电流。显然这还不够手机使用,因为手机的运行平均需要几伏特电量。但韩国科学家表示,50毫伏电流虽然不是很强,但它至少验证了一种思路,即将声波转化成电能是完全可能的。随着研究的深入,他们希望能够获得更高的能量输出。